本发明公开了一种非均匀页岩油藏分段压裂水平井产能计算方法，包括以下步骤：S1：将页岩储层分为基质改造区和水力裂缝区，建立双区线性流动物理模型；S2：建立基于位置变化的非均匀渗透率场；S3：建立基质改造区和水力裂缝区的渗流数学模型；S4：引入无因次量，并采用拉普拉斯变换，对所述渗流数学模型进行简化；S5：求取基质改造区和水力裂缝区的的压力解；根据拉氏空间下油井定产压力解和油井定压产量解的关系，结合Stehfest数值反演方法和无量纲定义的转换，求取非均匀页岩油藏分段压裂水平井产量。本发明考虑了油藏流动区域的非均质性，给出了解析解，更符合实际情况且更易于工程应用。